某16000吨每天污水处理厂设计计算说明书教材

1、设计说明书 第 1章 前言 XXXX环保有限公司是一家从事环保工程项目建设、环保设施托管运 营、环保设备制作销售、水处理药剂的生产销售及环保技术咨询服务的专 业化公司。近年来， XXXX公司本着环保资源增殖与综合利用的宗旨，致力 于废水治理、大气污染治理、废弃资源综合利用等方面的研究与应用，积 极引进吸收国内外先进技术，同时与国内知名科研院所合作，为不同的客 户提供大气污染治理、噪声治理、和污废水治理与资源化应用等方面的系 统解决方案。 第2章 现状 污水统一排放至仁和污水处理厂，由于仁和污水分区的市政用地分布 有限，导致仁和污水处理厂无法扩大污水处理规模，需新建一座 2020 年预 计污水量

2、达到 16000m3 / d 的污水处理厂。 第 3章 设计方案的确定 3.1 中国城市污水处理的发展 随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提 高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在 兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理 厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于 10 万吨为大型处理厂， 1-10吨 万为中型污水处理厂，小于 1 万吨的为小型污水处理厂。近年来，大型污 水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、 小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员 比较关注的问题。 3.

3、2 氧化沟， SBR 法的发展现状 1氧化沟的国内外发展情况 本工艺 20世纪 50年代初期发展形成， 氧化沟(oxidation ditch)又名氧化 渠，实际上它是活性污泥的一种变型。因为污水和活性污泥的混合液在环 状的曝气渠道中不断循环流动，有人称其为“循环曝气池” 、“无终端的曝 气系统”。 因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景 和竞争力，当前可谓热门工艺。严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷 脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出 现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。奥贝 尔氧化沟在我国应用比较多，氧化沟通过设

4、置适当的缺氧段、厌氧段、好 氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和 分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉 池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式， 交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和 SBR 工艺的一些特点，可以根据水量水 质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮 效果。 2SBR 法的发展现状 序批式活性污泥法( SBRSequencing Batch Reactor)是早在 1914年 就由英国学者 Ardern 和 Locket 发明了的水处理工艺。 70年代初，美国 Natre Dame

5、 大学的 R.Irvine 教授采用实验室规模对 SBR 工艺进行了系统深入的 研究，并于 1980年在美国环保局 (EPA)的资助下，在印第安那州的 Culwer 城改建并投产了世界上第一个 SBR 法污水处理厂。 SBR 工艺的过程是按时 序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、滗水、闲置。 由于 SBR 在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的 变化以及运行状态等都可作以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量 与运行功能要求等灵活变化。对于 SBR 反应器来说，只是时序控制，无空 间控制障碍，所以可以灵活控制。因此， SBR 工艺发展速度极快，并衍生 出许多种新

6、型 SBR 处理工艺。 3.3 设计方案的比较 3.3.1 进水水质分析 1污水以有机污染物为主， BOD/COD=0.44 ，可生化性较好，重金属 及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标，但是 NH3-N 、 TN 和 TP都超标； 2污水中主要污染物指标 BOD 、COD、SS都值都比国内一般城镇污 水低，属普通城市污水； 3本课题污水处理量不是很大，在达到污水处理要求的前提下，应着 重考虑工程占地面积和污水处理费用的节省。 针对以上特点，一级出水要求，以及现有污水处理技术的特点，以采 用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺应确保出水 总氮、总磷达标，该厂出水达到国家

7、城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002一级标准中的 B 标准。国内的现有技术是可以达到出水要求 的。 3.3.2 方案的介绍 1根据国内外已运行的中小型污水处理厂的条件，要达到确定的治理 标准可采氧化沟法、 SBR 法等。 （1）氧化沟方案 氧化沟有荷兰人发明，后来的到广泛的发展和应用，成为了我国普遍 采用的污水处理技术，征地费和土建费较高，氧化沟占地面积大，所以会 花去很大一笔钱，电耗大，氧化沟处理的污水是一种动态沉淀，处理效果 不佳，脱但效果还可以，但是除磷效果不好，若需要除磷，需要另加污水 处理构筑物，或者投加药剂达到除磷的目的。 （2）SBR 法方案 SBR 工艺在反应

8、器的基础上开发出来的，该工艺适合当前水处理的发 展趋势，属于易建、高效、低耗的污水处理工艺，与传统的活性污泥工艺 相比具有很大的优势，同时具有脱氮除磷的功能。 序批式活性污泥工艺的核心是反应池，集多种功能于一体，工艺简洁， 自动化程度很高，管理简单。所谓序批式指一是运行空间按序列间歇运行， 二是每个反应器运行操作分阶段按顺序进行，典型的 SBR 工艺包括五个阶 段，进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、排水阶段、闲置阶段。在实际的操 作中常常将部分阶段合并或者去掉，如闲置阶段。 2. SBR 工艺具有以下特点 （1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、 好氧处于交替状态，净化效果好

9、。 （ 2） 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效 率高，出水水质好。 （3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用， 有效抵抗水量和有机污物的冲击。 （4）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 （ 5） 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 （6）反应池内存在 DO、 BOD5 浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 （ 7）SBR 法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩 建和改造。 （8） 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、 缺氧、厌氧状态交替， 具有良好的脱氮除磷效果。 （9）工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序

10、批式间歇反应器， 无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面 积小。 3氧化沟法和 SBR法比较如下表 3-1 所示 表3.1 氧化沟法和 SBR 法比较 项目 氧化沟工艺 SBR 工艺 进水方式 序批式间歇不进水，可以自动 控制 连续进水，不需自动控制 反应过程 有机物降解，沉淀是在一个 池子中完成的，无需设计沉 淀池和刮泥系统 在氧化沟中完成污泥的降解， 在沉淀池中进 行泥水分离， 既有独立的沉淀池和刮泥系统 去除效果 通过每周期的循环造成好氧、 缺氧、厌氧环境达到脱氮除磷 目的 氧化沟内的溶解氧呈梯度变化，脱氮效果 好，除磷效果不好 沉淀效果 静态沉淀不受进出水干扰

11、，沉 淀效果好，出水水质好 动态沉淀，沉降性能一般 工艺流程 工艺简单无需设二沉池污泥回 工艺流程复杂，有二沉池时，需设污泥回流 流设备有时也可省去初沉池 及污泥回流设备 投资费用 无需曝气池，初沉池和二沉池， 占地少基建费用少投资少 征地费用土建费用较高时总投资费用较高 运营费用 孤峰曝气，采用合建式电耗少， 运行费用低 采用分建式需要大量回流，电耗大，运行费 用高 综上所述，知道 SBR 适合中小型污水处理厂，占地少而且能够同时达 到脱氮除磷的效果，考虑出水要求，及经济条件， SBR 为最终方案。 3.4 工艺流程的确定 3.4.1 SBR 法工艺流程图 1.根据以上比较本项目选用 SBR

12、 工艺其流程如图 3.1： 图 3.1 SBR 工艺流程图 2.工艺过程简述： 原水经粗格栅把大的漂浮物去除掉，再经提升泵房把污水提升到一定 的高度，保证后续处理的顺利完成，再经细格栅进入沉砂池，去除大的无 机颗粒物，再经 SBR 池，进行生物处理出水经接触池消毒， 排入自然沟壑。 污泥由 SBR 池产生经污泥泵将污泥达到污泥浓缩池浓缩处理， 再经贮泥池， 送到污泥脱水车间，进行脱水处理，最终泥饼外运。 第4章 污水处理构筑物设计计算 4.1 泵前粗格栅的设计计算 格栅是由一组平行的金属栅条制成，斜置在污水流经的渠道上或水泵 前集水井处，用以截留污水中的大块悬浮杂质，以免后续处理单元的水泵 或

13、构筑物造成损害。格栅的拦截物称为栅渣，其中包括数十种杂物，大至 腐木，小至树杈、木塞、塑料袋、破布条、石头、瓶盖、尼龙绳等。 格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式 格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅、中格栅、细格栅，按 照除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅。 4.1.1主 要设计参数 设计流量 Q Q 185L /s 0.2m3 / s 16000m3 /d ； 栅条宽度 S S 10mm； 栅条间隙宽度 b b 20mm （间隙宽度范围为： 10 40mm）； 过栅流速 v v 0.9m/ s (过栅流速范围为： 0.6 1.0 m / s)； 栅前渠道

14、流速 v1v1 0.85m/ s（栅前渠道流速范围为： 0.4 0.9m / s )； 栅前渠道水深 h h 0.4m（栅前渠道水深范围为： 0.4 0.9m ）； 格栅倾角 60 （国内一般为： 6070） 栅渣量 W1 栅渣量以每单位产渣量计 0.10.01（ m3 /10 3m3 ） 粗格栅用最小值，细格栅用最大值，可根据实 际情况调整该数值。 4.1.2 设计计算 1.格栅尺寸 栅条间隙数 n n Qmax sin 0.2 sin60 26 ，取 n 为 26 个； bhv 0.02 0.4 0.9 栅槽宽度 B B S(n 1) bn 0.01 (26 1) 0.02 26 0.8m

15、，B 取 0.8m 2.水头损失 本设计中采用格栅断面为锐边矩形 h1 4 b 2g sin k 格 栅 水 头 损 失 h1 式中， 形状系数， =2.42； k 系数， k =3； 44 S 3 v20.01 3 0.92 h1sin k 2.42 sin60 3 0.097m 1 b 2g 0.02 2 9.81 3. 栅后槽总高度 H 栅前渠道超高，一般采用 h2 0.3m ，栅前槽高 H 1 h h2 0.7m H h h1 h2 0.4 0.097 0.3 0.8m 4. 栅槽总长度 L 取进水渠宽 B1 0.65m ，渐宽部分展开角为1 20 ，此时进水渠流速为 0.7m/s。

16、进水渠渐宽部分长度： l1 B B1 0.8 0.65 0.22m 1 2tg 1 2tg20 栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度： l2 l1 0.22 0.11m 2 2 2 H 10.7 L l1 l2 0.5 1.0 1 0.22 0.11 0.5 1.0 2.24m 1 2 tg60 tg60 5. 每日栅渣量 W 取 W1 0.07m3 /103m3 K总 生活污水流量总变化系数，见表 4-1 表 4-1 生活污水流量总变化系数 K 总 日流量（ L./s） 15 25 40 70 120 200 400 750 1600 K总 总 2.0 1.89 1.80 1.69 1.59

17、1.51 1.40 1.30 1.20 86400QmaxW1 1000K总 0.2 0.07 86400 1.5 1000 0.8m3 / d 0.2m3 / d 则K总取 1.5 采用机械清渣 6. 计算草图如图 4-1 所示： 栅条 工作平台 1 图 4-1 格栅计算草图 4.2 提升泵房设计计算 4.2.1 设计基础数据 1.泵房形式 由于污水泵站一般为常年运转，选用自灌式，又由于流量小于 2m3/s, 选用上圆下方形泵房，其设计和施工均有一定的经验，且自灌启动时一般 采用合建式即将集水池与机器间合建。 2.污水泵站的设计计算 选择集水池与机器间合建式方形泵站 （1）最大流量： Q 1

18、6000 333.33m3/ h 24 2 选择集水池与机器间合建式方形泵站，考虑 4 台水泵（2 台备用），每 台水泵流量 333.33m3 /h 。 （2）集水池容积 集水池容积一般取水泵 3min 排水能力计算， V Q 2 3 33.3m3 60 取 V 40m 3 ，有效水深 H 2m，则集水池尺寸为 5 4 2 40m3。 （3）泵的扬程估算 污水提升前水位 :-4m（即泵站吸水池最低水位 ）,提升后水位 : 3.03m（即细 格栅前水标高 ），水泵水头损失取 2m。 则所需水泵扬程： H=Z+h=9.03m 。 （4）根据流量扬程选择泵型号如表 4-2： 表 4-2 500QW5

19、00-15-55 型潜污泵技术参数 出水口径（mm） 400 扬程（m） 18 流量（ m3/h） 600 功率（ kw ） 60 转速（ r/min ） 980 重量（ kg） 900 进水总管 单位：m 5）泵房形式如图 4-2 所示。 图 4-2 提升泵房示意图 4.3 泵后细格栅的设计计算 4.3.1 主要设计参数 设计流量 Qmax Qmax=16000m3/d 栅条宽度 S S=10mm； 栅条间隙宽度 过栅流速 v 栅前渠道流速 v1 v1=0.5m/s（栅前渠道流速范围为： 0.40.9 m/s）； b=10mm（间隙宽度范围为： 5 15mm）； v=0.8m/s（过栅流速范

20、围为： 0.6 1.0 m/s）； 栅前渠道水深 h=0.8m（栅前渠道水深范围为： 0.40.9m）；格 栅倾角 =60（国内一般为： 60 70） 栅渣量 格栅间隙为 10mm，栅渣量 W1 按 1000 m3 污水产渣 0.1 m3（机械清渣）； 数量 n=1 座； 4.3.2 设计计算 1.格栅尺寸 栅条间隙数 n Qmax sin0.2 sin60 n 29 bhv0.01 0.8 0.8 取 n为 30 有效栅条宽度 B B S(n 1) bn 0.01 (30 1) 0.01 30 0.59m 取 B 0.6m 2.水头损失 h1 本设计中采用格栅断面为锐边矩形 格栅水头损失 ,

21、 h1Sb 2vgsin k 式中， 形状系数，取 2.42； k 系数，取 3； 4 代入数据，得： h1 2.42 0.01 0.8 sin60 3 1 0.01 2 9.8 3.栅后槽总高度 H 栅前渠道超高，一般采用 h2 0.3m 0.21m H h h1 h2 0.8 0.21 0.3 1.21m 4.栅槽总长度 L 栅前渠道深 H 1 H 1 h h2 0.8 0.3 1.1m 进水渠宽 B1 Qmax B1 Qhmvax 0.2 0.31m 0.8 0.8 栅条 工作平台 渐宽部分展开角度 1 ， 1=20 渠道渐宽部分长度 l1 l1 B B1 2tg 1 0.6 0.31

22、2tg20 0.4m 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 l 2 l1 0.4 l20.2m 22 栅槽总长度 L L l1 l2 1.0 0.5 H 1 0.4 0.2 1.0 0.5 1.1 2.74m tg tg60 5. 每日栅渣量 W 86400QmaxW1 1000 K z 86400 0.2 0.1 1000 1.5 1.15m3 /d 0.2m3 /d 采用机械清渣 6. 计算草图如图 4-3 所示： 图 4-3 细格栅计算草图 4.4 平流沉砂池的设计计算 沉砂池的功能是去除比较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，它们的相 对密度为 2.65、粒径 0.2mm 以上）。沉砂池设于初

23、次沉淀池前， 以减轻沉淀 池负荷及能使无机颗粒与有机颗粒分离便于分别处理和处置，改善污水处 理构筑物的处理条件。 目前应用较多的沉砂池型有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流沉砂池和 旋流沉砂池（又叫涡流沉砂池） 。本次设计选择平流式沉砂池 4.4.1 沉砂池的一般规定 1. 城市污水处理厂一般均设沉砂池 2. 沉砂池岸去除相对密度 2.65、粒径 0.2mm 以上的砂粒设计； 3. 设计流量应按分期建设考虑，当污水为自流进入时，应按每期的最大 设计流量计算；当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量 计算； 4. 沉砂池个数或分格数不应少于 2 个，并宜按并联系列设计，当污水量 较少时，可考

24、虑一格工作、一格备用； 5. 城市污水的沉沙量可按 106m3 污水沉砂 30m3计算，其含水率为 60%， 容量为 1500Kg/m3； 6. 砂斗容积应按不大于 2d 的沉砂量计算，斗壁与水平面的倾角不应小于 55 ； 7. 当采用重力排砂时， 沉砂池和贮砂池应尽量靠近， 以缩短排砂管长度， 并设排砂管的闸门于管的首端，使排砂管畅通和易于养护管理； 8. 沉沙池的超高不宜小于 0.3m。 4.4.2 设计计算 1. 设计资料 （1）最大流速 0.3m/ s ，最小流速 0.15m/ s （2）最大的停留时间不大于 60s，一般采用 3060s （3）有效水深一般不大于 1.2m，一般采用

25、0.25 1.0m，每格宽度不宜小 于 0.6m （4）池底坡度一般为 0.01 0.02，当设置除渣设备时应考虑池底形状 2. 沉砂池长度 L L vt 0.2 30 6m 式中， v Qmax时流速， m/s, 取 v=0.2m/s（0.150.30 m/s） t Qmax 时流动的时间， s,取 t=30s（ 3060s） 3. 水流断面面积 A A Qmax 0.2 1m3 v 0.2 式中， Qmax 最大流量， m3 /s v 最大流量时的流速， m/s 4. 有效水深 h2 （0.25 1.2m），取 h2 =1.0m 5. 池总宽度 B 设 n 2 格，每格宽 b 0.6m B

26、 nb 2 0.6 1.2m 6. 沉砂斗所需容积 V QmaxTX 86400 Kz106 0.2 2 30 86400 1.5 106 0.7m3 式中， X 城市污水沉砂量，一般取 30m3/106 m3污水 T 排除沉砂的间隔时间，一般取 T =2d 每一个格有一个沉砂斗，每个沉砂斗理论容积为 V01 0.35m3 7. 沉砂斗尺寸 1）沉砂斗底的宽为 a1 =0.3m，斗壁与水平面的倾角为 55 沉砂斗的上口宽 1 2h132 0.6 a 3 a10.3 1.14m ，取 1.2m tgtg55 式中， h31 沉砂斗高度取 0.6m a1 沉砂斗底宽取 0.3m 斗壁与水平面的倾角

27、取 55 （2）沉砂斗实际容积 V0 h3 2 2 0.6 2 2 3 V0 3 （2a2 2aa1 2a12）（2 1.22 2 1.2 0.3 2 0.32 ） 0.38m3 0 6 1 1 6 式中， h31 沉砂斗高，取 0.6m a1 沉砂斗底宽，取 0.3m a 沉砂斗上口宽，取 1.2m 8. 沉砂室高度 h3 采用重力排砂，坡向砂斗， i=0.06 0.01，沉砂室由两部分组成：一部 分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分，坡向沉砂斗长度 L2 L 2a 0.2 2 6 2 1.2 0.2 2 1.7m （0.2 为两沉砂斗间隔壁厚） 式中， L 沉砂池总长， L=6

28、m a 沉砂斗上口宽， a =1.2m h3 h31 0.06L2 0.6 0.06 1.7m 0.7m 9. 沉砂池总高度 H H h1 h2 h3 0.3 1 0.7 2m 式中， h1超高取 0.3m h2 有效水深 1m h3 沉砂室高度 0.7m 10. 进水渐宽部分长度 L1 B B1 L12tg 1.2 0.6 2tg20 0.82m 式中， B 沉砂池总宽度 1.2m B1 进水渠道宽取 0.6m 渐宽部分展开角取 20 11. 出水渐宽部分的长度 L3 L3 L1 0.82m 12.平流沉砂池的尺寸： L B H 6 1.2 2 14.4m3 13.排砂方法 砂斗加底阀，进行

29、重力排砂，排砂管直径 200mm，采用机械排砂，由 于重力流到分砂间再经砂水分离器分离，分离出来的砂外运，污水回到进 水处进行循环处理。沉砂量 0.58m3,每隔两天排砂，排砂用 2min ，处理量： 3 0.58 103 2 60 4.9L / s ,根据水工业工程设备第 662页表 2-100，选用 LSSF 260 型螺旋式砂水分离机两台 14. 计算草图如图 4-4 所示： 图 4-4 平流沉砂池计算草图 4.5 配水井的设计计算 4.5.1 设计说明 绝大多数的配水设施采用水力配水，不仅构造简单，操作方便，无需 人员操作即可自动的均匀配水，常见的水力配水设施有对称式的，堰式和 非对称

30、式。 对称式配水井为构筑物个数成双数的配水方式连接管线可以使明渠或 暗渠。其特点是管线完全对称（包括管径和长度） ，从而使水头损失相等， 此配水方式的构造和运行操作均较简单缺点是占地大，管线长，而且构筑 物不能迁移否则会使造价增加较多。 堰式配水是污水处理厂极常用的配水设施，进水配水井底中心进水经 等宽堰流入各个水斗在经各构筑物，这种配水井是利用等宽堰上的水头相 等。过水流量就相等原理来进行配水，堰可以是薄壁堰或厚壁的平顶堰， 其特点是配水均匀不受通向构筑物管渠状况的影响，即使是长短不同或局 部损失不同也均能做到配水均匀，因而可不受构筑物平面位置的影响，可 以对称布置也可不对称布置，这种配水井

31、的优点是配水均匀误差小，缺点 是水头损失较大。 非对称式配水的特点是在进口处一个较大的局部损失入流等，让局部 损失远大于沿程损失，从而实现均匀配水，其优点是构造和操作较简单， 缺点是水头损失较大，而且流量变化时配水均匀程度也会随之变动，低流 量时配水度就差，误差也大。 4.5.2 设计要求 1. 水力配水设施基本原理是保持各个配水方向的水头损失相等。 2. 配水渠道中的水流流速应不大于 1.0m/s，以利于配水均匀和减少水头 损失。 3. 从一个方向和其中的圆形入口通过内部为圆筒的渠道向其引水的环 形配水池当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件是： （1）应取中心管直径等于引水管直径。 （ 2

32、）中心管下的环形孔高应取 0.250.5D1。 （3）当污水从中心管流出时，不应当有配水池直径和中心管直径之比 大于 1.5 的突然扩张。 （4）栽培水池上部必须考虑液体通过宽顶堰自由流出。 4.5.3 设计计算 1. 进水管管径 D1 配水井进水管的设计流量 Q 16000 666.67m3/h，当进水管管径 24 D1 600mm，查水力计算表得 v 0.64m/s满足要求。 2. 矩形宽顶堰 进水从配水井底中心进入经等宽的堰流入 4 个水斗，再由管道接入 4 组后续的 SBR池每个构筑物的分配水量为 q Qmax 666.67 166.67m3 /h n4 （ 1）堰上水头（ H）因单个

33、出水溢流堰的流量为 q Qmax 666.67 166.67m3 /h 46.3L/s n4 （2）矩形堰的流量 堰高 H 取 0.15m，则矩形堰流量 55 q 1.4h2 1.4 0.152 31.4m3 /h 式中， q矩形堰流量， m3 /h h 堰上水头， m （3）配水管井 D2 ，根据给排水设计手册常用资料要求设配水 管径 D2 150mm，流量 q 225m3 / h ，查水力计算表得 v 0.53m/ s。 （ 4）配水漏斗口径 D 按配水井内径 1. 5 倍设计 D 1.5D1 1.5 600 900mm 4.6 SBR 工艺设计计算 SBR 是序列间歇式活性污泥法（ Se

34、quencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处 理技术，又称序批式活性污泥法。 4.6.1 确定反应池主要尺寸 1. 设计参数 （ 1）BOD-污泥负荷 Ls 0.3k gB O5D/k g M L SS （2）反应池数 N4 （ 3）反应池水深 H 5m （ 4）排出比取 （ 1 ） m 范围 1 1 ，取 1 4 2 3 （ 5）污泥浓度 MLSS X 2500m gM L S（S范围 1500 5000mg /l ） （ 6）最大日污水量 Qm a x 1 6 0 0m03 /d （7）进

35、水 BOD :So 150mg / l 出水 BOD :Se 20mg/l （8）进水 SS:CO 240mg / l 出水 SS:Ce 20mg/l （9）进水氨氮 No 26mg/l 出水 Ne 15mg/l （ 10）需氧量 1.0kgO2 / kgBOD （0.5 1.5kgO2 /kgBOD） 水温10 20 2. 曝气时间 TA 24 Cs 24 150 1.6h Ls m C A 0.3 3 2500 3. 沉淀时间： 1）沉降速度 Vmax 7.4 10 4 t CA1.7 当水温为 10 C 时，沉降速度为 Vmax 7.4 104 10 2500 1.7 1.2m/s 当水

36、温为 20 C 时，沉降速度为 Vmax 7.4 104 20 2500 1.7 2.5m/s 2）沉淀时间为： 1 H Tsm s Vmax 当水温为 10 C 时，沉淀时间为 1 5 0.5 Ts31.8h s1.2 当水温为 20 C 时，沉淀时间为 1 5 0.5 3 Ts30.9h s2.5 沉淀时间在 0.9 1.8h之间变化， 排出时间为 2h左右，与沉淀时间合计约 为 3.5h 。 3）周期数 n 一个周期所需时间为 TC TA TS TD 1.6 3.5 2 7.1h 周期次数 n 为 n 24 3.3 7.1 n以 3计，则周期所需时间为 8小时 进水时间为 Te Tc 8

37、 2h eN4 根据以上结果，一个周期的工作过程如下： 进水2.0h ，曝气 2.3h ，沉淀1.5h ，排水 2.0h。 4.6.2 反应池尺寸计算 反应池容量： V m Q 3 16000 4000m3 nN 3 4 单池容积： V1 V 4000 1000m3 44 4m SBR 池型为矩形，设超高 h 0.5m ，池宽 B 16m ，有效水深 H L HVB 4100106 15.6m，取 L 16m B/L 16/16 1，介于 (1:21:1)之间，符合要求。 则 SBR 反应池尺寸为 L B H 16 16 4m3 4.6.3 需氧量计算 该 SBR 池采用的是鼓风曝气 1.氧化

38、有机物和污泥需氧量 AOR1 a1Q(So Se) eb1 XVf 150 202500 0.5 16000 ( ) 0.383 0.12 4000 0.75 10001000 1384.7kg /d 式中 , a1有机物氧化需氧系数， 0.5 b1污泥需氧系数， 0.12 f 出水中所占的比例，一般取 0.75 e 反应时间比， e TA 2.3 0.383 T6 2.硝化氨氮的需氧量 AOR2 4.6 (Q N0Ne(10) 1000 0.12 eVXf ) 1000 c ) 4.6 (16000 26 0.15 0.383 4000 2500 0.75 ) 0.12 1000 1000

39、25 1888.772kg /d 求 Ne(10) 如下： m(T)m(15)e0.098(T 15)DO 1 0.833 (7.2 pH ) K 0 DO 0.5e0.098(10 15)2 1 0.8 3 3(7.2 7.2) 1.3 2 0.19 式中, m(15) 标准水温 (15)时硝化细菌最大比增长速度 d 1，um(15) 0.5 T 设计条件下的污水温度，夏季 15，冬季 10 DO 曝气池内平均溶解氧， DO 2mg/l K0 溶解氧半速常数， K0 1.3 pH 污水 pH 值， pH 7.2 K N(T) K N(15) e0.118(T 15) 0.5e0.118(10

40、 15) 0.28mg / l 式中, K N(T)硝化菌增长半速常数， KN(15) 0.5mg/l bN (T ) bN(20) 1.04(T 20) 0.04 1.04(10 20) 0.027 式中， bN(T) 硝化菌的自身氧化系数， bN(20) 0.04 硝化菌比增长速度为 N 1 1 bN1 0.027 0.067d N cN 25 出水氨氮为 Ne N (10) N(10) m(10) N(10) 0.28 0.067 0.19 0.067 0.15mg / l 3. 反硝化产生的氧 A O R3 2.6 (Q N0 Ne 1000 ) 0.12 eVXf 1000 c 26

41、 15 0.383 4000 2500 0.75 1000 25 2.6 (16000 ) 0.12 1000 443.812kg/d 4. 总需氧量 A O R A O R1 A O R2 A O R3 13847 1888.772 443.812 15292 kg / d 637kg / h 4.6.4 排水系统设计计算 日处理污水量 Q 16000m3 / d ，池数 N 4，周期数 n 3，排水时间 TD 2h， 则每池的排水负荷为 QD Q N n TD 16000 3 3 11.1m3 /m i n 6 6 6.7m3 /h 4 3 2 60 一池设置一台滗水器，其排水负荷为 Q1

42、 QD 666.7m3 /h 滗水器的选型 根据滗水器的排水负荷，查给排水设计手册 ，选择 XB 2000 型旋转 滗水器。参数如下表： 表 4-3 滗水器参数 型号 出水能力(m3/h) 堰口宽度 2L(m) 滗水器可调深度 (m) XB 2000 2000 5.0 2.0 图 4-5 旋转式滗水器示意图 4.6.5 污泥量的计算 1.SBR 系统剩余污泥主要有微生物代谢产生的增值污泥， 还有少部分进 水悬浮物沉淀形成。 BOD5 150 10 3kg /m3 16000m3 /d 2400kg /d 由生物污泥和非生物污泥组成 剩余生物污泥量 X V X V YQ( S0Se 1000 e

43、KdVXf 1000 150 202500 0.6 16000 0.383 0.076 4000 0.75 10001000 1248 218.31 1030kg / d 式中， Kd 活性污泥自身氧化系数 T 20 C ， K d (20) 0.06 T 10 C ， K d(10) 0.076 剩余非生物污泥量 X S XS Q(1 fb f ) C0Ce 1000 240 20 16000 (1 0.7 0.75) 1000 1672kg /d 式中， fb进水 VS中可生化部分所占的比例，一般取 0.7 剩余污泥量 X XV X S 1030 1672 2702kg/d 剩余污泥按 99.4%计算 则湿污泥量为 Q 2702kg /3d 450m3 /d 6kg /m 3 每个池子产泥量为 450 112m3 / d 4 每个池子选用 1 台 QW 型潜污泵，其参数如下表： 表 4-4 QW 型潜污泵参数表 型号 流量 (m3 /h) 扬程 (m) 转速 (r / min) 电机功 率 (KW ) 效率 (%) 出口直 径 (mm) 100QW 10 0-7-4 100 7 1140 4 77.5 200 4.7 消毒池的设计计算 污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅 度减少， 但是细